Nous allons voir dans un premier temps ce qu’est une lentille gravitationnelle pour ensuite expliquer la méthode de la microlentille gravitationnelle. Cette méthode repose sur un phénomène rare et complexe, permettant un nombre de découvertes très limité.

a)      Lentille gravitationnelle

      Une lentille gravitationnelle est un objet massif, par exemple un amas de galaxie. On peut en observer grâce à des télescopes comme Hubble, qui vont permettre l’étude d’objets selon une certaine situation :

     Prenons par exemple une étoile très lointaine de notre système solaire. Si cette étoile s’aligne avec un objet massif (lentille) et avec la Terre, les rayons lumineux de l’étoile vont se courber, être dévié  par l’objet massif à cause de son champ gravitationnel. Depuis la Terre, on pourra observer des arcs lumineux et des effets d’optiques : déformation, grossissement de l’image, multiplication de l’image, augmentation de la lumière apparente de l’étoile.

Un anneau d’Einstein dans le système B1938+666. Crédit : MERLIN/PPARC/NASA/STScI

     Ce phénomène, ne reposant pas sur la radiation reçu de la lentille, permet alors l’observation d’objet peu lumineux comme des naines brunes, rouges ou blanches, des étoiles à neutrons, des trous noir ou encore des planètes.

b)      Explication de la méthode : microlentille gravitationnelle

     On appelle microlentille une planète, car elle n’émet pas ou très peu de lumière.

     La méthode par microlentille gravitationnelle est une méthode indirecte. Il s’agit d’une application de l’explication précédente.

     Dans ce cas, reprenons l’exemple précédent. Si l’objet massif est une étoile accompagnée d’une exoplanète, la lumière de la première étoile va être courbée par le champ gravitationnel de la seconde étoile, puis par celui de l’exoplanète. C’est ce qu’on appelle un effet de microlentille gravitationnelle : la lumière de l’étoile lointaine va alors être amplifiée par le passage de l’étoile puis par celui de l’exoplanète. Ceci permet d’établir des graphiques comme celui-ci :

Variation de la lumière reçue de l'étoile-source, lorsque l'étoile-lentille passe sur la ligne de visée. © Science.

     Sur le graphique, le plus grand pic représente le passage de l’étoile, le plus petit celui de l’exoplanète.

c)      Avantages

    Cette méthode est pratique pour observer des exoplanètes qui ont la caractéristique d’être petite ou froide. Elle permet aussi de trouver leur masse ainsi que leur distance par rapport à leur étoile.

     Elle a permis la découverte d’exoplanète très éloignée.

     De plus, cette méthode ne dépends pas des perturbations gravitationnelles et aux mesure de luminosité, contrairement aux autres méthodes.

d)     Inconvénient

     Le problème majeur de cette méthode est qu’elle est peu efficace.

     En effet, il est peu probable de trouver une exoplanète grâce à la méthode de détection par microlentille gravitationnelle car le phénomène est court et rare.

     Ajoutons que le phénomène est impossible à revérifier, car s’il s’est produit à un moment donné, il n’y a aucune chance qu’il recommence. Il faut alors chercher ailleurs ou être sûre qu’à l’endroit observé il y a bien une exoplanète.

e)      Mission

     La principale mission s’appelle OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment). Elle permet par le biais de télescope de détecter les variations. Des équipes vont analyser ces variations comme PLANET (Probing Lensing Anomalies NETwork). Cette équipe possède un grand réseau de télescope qui vérifie des mesures, dont celle trouvée par microlentille gravitationnelle.